Determinisme (filosofie)

De navolgende omschrijving van het begrip determinisme is afkomstig van de Fransman Pierre-Simon Laplace, die (uitgaande van de Newtoniaanse mechanica) het universum als geheel deterministisch beschouwde:

Een intelligentie, die, op een zeker moment, alle krachten die in de natuur werken, en de toestanden van alle elementen, waaruit deze is opgebouwd, zou kennen, zou, als ze overigens groot genoeg was om al deze gegevens te kunnen analyseren, in een enkele formule de beweging van de grootste lichamen in het heelal en die van het kleinste atoom beschrijven: niets zou hiervoor onzeker zijn, en de toekomst, net zoals het verleden, zou tegenwoordig zijn in haar ogen. De menselijke geest, die de sterrenkunde zo volmaakt heeft leren beschrijven, vormt een flauwe afspiegeling van zo'n intelligentie.

Als we zijn redenering volgen zegt hij dus het volgende:

1. de huidige toestand van het universum is een gevolg van een vorige toestand
2. de huidige toestand is dan weer een oorzaak van de toestand die daarop volgt
3. stel nu dat een intelligent wezen (geest) op gelijk welk ogenblik een precies inzicht zou hebben in de krachten van de natuur die hierbij aan het werk zijn... dan zou het zowel de toekomst als het verleden van om het even welke entiteit kennen.

Dit "intelligent wezen" wordt in de filosofie de demon van Laplace genoemd.

Afgezien van die demon is er een andere manier om het determinisme te benaderen. Veronderstel dat de oerknal (oerknal 1) zich elders (in de ruimte of in de tijd) opnieuw zou voordoen op identieke wijze (oerknal 2) ... dan zou op het tijdstip

oerknal 2 + ('nu' - oerknal 1)

het heelal 2 volledig identiek zijn met het heelal 1. Bij uitbreiding geeft dat:

heelal X op tijdstip (oerknal X + q tijdseenheden) =

heelal Y op tijdstip (oerknal Y + q tijdseenheden)

voor alle waarden van X, Y en q.

Dat betekent dat de evolutie van het heelal zou kunnen worden uitgedrukt in een metafoor die zegt: het heelal heeft een afgeleide die zoals bij een curve de richtingscoëfficiënt van de raaklijn aan de curve in elk punt aangeeft en derhalve de curve determineert. Vervang de curve door het heelal en het punt door een infinitesimale tijdseenheid en de metafoor is rond.

In een dergelijke context is het begrip toeval uitgesloten en is er een causale relatie tussen de situatie van het heelal op een bepaald ogenblik en op - letterlijk - het ogenblik daarna. Of:

heelal X op tijdstip (oerknal X + q tijdseenheden) =

f (heelal X op tijdstip (oerknal X + q - d.q) tijdseenheden)

Een formule die in principe verleden, heden en toekomst vastlegt en meteen ook 'opheft' overeenkomstig onder meer de relativiteitstheorie van Albert Einstein en het geloof van de fysici in de omkeerbaarheid van de verschijnselen en dus van de tijd.

Een en ander pleit tegen deze deterministische opvatting. Niet het minst het gevoel dat tijd onomkeerbaar is en dat we weinig of niets met zekerheid weten met betrekking tot de toekomst. Geen enkele natuurkundige wet is onomkeerbaarder dan de tweede wet van de thermodynamica: de entropiewet - in een gesloten systeem overgelaten aan zichzelf neemt de wanorde toe. Ludwig Boltzmann introduceert in zijn benadering van de entropiewet bovendien een waarschijnlijkheidsbegrip wat in elk geval een non-deterministisch element is.

In een open systeem manifesteert die chaos zich, aldus Ilya Prigogine, door een toenemende vorm van complexiteit: uit de chaos ontstaat een nieuwe, hogere orde. Dat is een evolutionair principe waarin er ruimte is voor toeval. De ontwikkeling van de chaostheorie heeft aangetoond dat indien interacties niet-lineair zijn, er inderdaad systemen bestaan waarvan de voorspelbaarheid naar de toekomst toe beperkt is. Willekeurig kleine verschillen in de huidige toestand kunnen dankzij niet-lineaire wisselwerkingen namelijk uitgroeien tot volledig verschillende toekomstige uitkomsten. Een chaotisch systeem kan dus op korte termijn nog deterministische eigenschappen hebben, maar op langere termijn meer op toeval lijken. Dat wil niet zeggen dat er geen sprake is van determinisme, maar van een beperking in de hoeveelheid informatie die verwerkt kan worden en de nauwkeurigheid daarvan.

Het absoluut determinisme faalt om twee redenen:

1. In de opvatting van Laplace is er geen plaats voor toeval, omdat die louter wordt veroorzaakt door een gebrek aan kennis. Een "alwetende" zou hier geen probleem mee hebben. De kwantummechanica stelt echter dat er in sommige gevallen, bijv. de Onzekerheidsrelatie van Heisenberg, of het tijdstip van verval van een radioactief atoom, sprake is van een fundamentele onzekerheid die niet wordt veroorzaakt door een gebrek aan kennis en derhalve toeval genereert.
2. Toevallige wisselwerkingen tussen entiteiten kunnen tot gevolg hebben dat er nieuwe, emergente entiteiten ontstaan met eigenschappen die niet zijn te herleiden uit eigenschappen van hun oorspronkelijke entiteiten. Zo zijn de eigenschappen van een atoom niet te herleiden tot eigenschappen van de atoomkern en eigenschappen van elektronen alléén: er is een nieuwe theorie – Atoommodel van Bohr, het eerste grote succes van de kwantummechanica – nodig om dit emergente verschijnsel te kunnen verklaren. In de loop der tijd ontstaan er telkens nieuwe emergente verschijnselen ( en navenant ook nieuwe natuurwetten) met eigenschappen die niet zijn terug te voeren op eigenschappen van hun samenstellende onderdelen.